Características de foco e separação inercial de partículas em canal microfluídico de seção triangular

GU Qiao ,  

LIU Yao ,  

HE Yang ,  

ZHANG Xinjie ,  

摘要

Para realizar a separação eficiente de partículas de diferentes tamanhos, propõe-se um chip microfluídico de canal microfluídico de seção transversal triangular inercial, e são estudadas as características de foco e separação das partículas no canal. Primeiro, foi projetado um canal helicoidal com seção transversal triangular retangular, foi usinado um molde de alumínio para o canal usando processo de microusinagem de precisão, e o chip microfluídico foi fabricado utilizando moldagem reversa e processo de ligação por limpeza a plasma. Em seguida, prepararam-se três suspensões de micropartículas fluorescentes com tamanhos (6 μm, 10 μm e 15 μm), as trajetórias das partículas no canal foram filmadas com câmera de alta velocidade e microscópio de fluorescência, observando o efeito de focalização das partículas em diferentes fluxos da suspensão. Finalmente, realizou-se uma análise empilhada das imagens das trajetórias de foco das partículas para estudar o comportamento de foco inercial e separação das partículas. Os resultados mostram que, com o aumento do fluxo da suspensão, as partículas de 6 μm concentram-se gradualmente e migram para a parede externa do canal, enquanto os feixes de partículas de 10 μm e 15 μm migram para o centro do canal. Quando o fluxo da suspensão é de 1,5 mL/min, as partículas mistas de 6 μm e 15 μm alcançaram uma separação precisa de 100%. Os resultados indicam que o canal helicoidal de seção triangular pode gerar um forte fluxo secundário enviesado, permitindo uma separação eficiente e precisa de partículas de diferentes tamanhos, fornecendo um novo meio técnico para o controle preciso de células.

关键词

microfluídica;controle inercial;canal triangular;foco e separação de partículas;fluxo secundário enviesado

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